基于路灯低频闪烁能量比率解释的实验研究
2021-03-09陈神飞李玮晟杨松柏赵海天
陈神飞,张 兵,李玮晟,杨松柏,赵海天
(1.同济大学建筑与城市规划学院,上海 200092;2.深圳大学建筑与城市规划学院,广东 深圳 518060)
引言
不连续布置的路灯对驾驶员视觉造成的刺激,在隧道照明、地下通道照明中表现为闪烁效应,而这一现象在现有的低位照明中也很明显[1-4]。不合理的频闪频率会造成驾驶员视觉疲劳[5,6],视敏度下降[7]等视觉特征变化,也会引发驾驶员紧张、焦虑、烦躁、癫痫等身体不适[8-14],甚至引发交通事故[15,16]。
国际照明标准中, 以国际照明委员会CIE为主, 在《Guide for the Lighting of Road Tunnels and Underpasses》(CIE 88—2004)中指出“照明频闪频率应该控制在小于2.5 Hz或大于15 Hz的范围内”[4],闪烁频率取决于行驶速度以及灯距,以减小超低频闪烁带来的影响。《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1—1999)规定中只表明路灯的间距和车速对“频闪”闪烁的影响。
根据BLOCH’S[17]定律,人眼能感觉到外界刺激的两个条件是:刺激信号需要有一定的强度和一定的作用时间。很多标准与规定只是考虑“频闪”闪烁的频率,有效控制路灯间距和车速就可以减小“频闪”闪烁强度,而完全忽略了闪光能量对频闪闪烁强度的影响。北美照明工程学会IESNA[18](Illuminating Engineering Society of North America)阐明了产生频闪的原因是由于路灯发光面与周边环境之间形成明显的亮度反差。当反差越大时,驾驶员明暗视觉交换程度较强,很快导致视觉疲劳,疲劳程度随时间增长;当反差越小时,驾驶员明暗视觉交换程度较弱,达到视觉疲劳的时间延长,比如,由于白天环境亮度均衡,驾驶员视觉不易疲劳,而一旦进入采用人工光源的隧道,或者低位照明的道路,高亮度的人工光源对人眼造成的眩光引发的强烈刺激与低亮度的环境对人眼造成的微弱刺激促使驾驶员明暗视觉不断的交换。……
